[实用新型]一种倒装芯片上的焊盘以及倒装芯片

说明书

优先权信息

本实用新型专利申请要求国际申请日为2012年10月22日、国际申请号为PCT/CN2012/083282的国际专利申请的优先权。 

技术领域

本实用新型的实施例总体上涉及倒装芯片的电学测试领域，并且更具体地，涉及一种倒装芯片上的焊盘以及相应的倒装芯片。 

背景技术

一般而言，半导体器件的制造要经历一系列工艺过程，例如制造、电子裸芯分类(Electrical Die Sorting，EDS)以及封装等。EDS工艺用于测试半导体晶片的各种电学特性。在EDS过程期间，可以将有缺陷和无缺陷的芯片相互分离。如果缺陷是可以修复的，则对芯片进行修复处理以备后用。另一方面，对于其上的缺陷无法修复的芯片，可以弃用晶片。通过使用EDS工艺，可以显著改善封装工艺中的产品产率，并且可以降低成本和时间。 

EDS工艺可以使用诸如探针卡(probe card)等各种探测设备来测试芯片的电学特性。探针卡配备有一个或多个探针针头，以用于接触芯片上的焊盘从而检测任何缺陷。常用的探针卡可以分为悬臂式和垂直式。一般而言，悬臂式探针卡适用于这样的晶片：焊盘位于晶片边缘，焊盘的行数等于或小于四行，焊盘区域大小近似为40*40μm²，并且焊盘之间的最小中心距为行内30μm，行间60μm。悬臂式探针卡例如对于焊盘靠近边缘的芯片具有优越的性能。 

垂直探针卡通常适用于焊盘可位于任何位置的晶片。垂直式探针卡可以具有平头针或者尖头针。尖头针可以在焊盘之间的最小中心距 小于80μm的情况下使用，而平头针通常可以在焊盘之间的最小中心距大于100μm的情况下使用。具有平头针的垂直式探针卡通常比具有尖头针的垂直式探针卡更为有效，因为平头针通常具有更长的有效使用周期。 

随着集成电路的尺寸不断变小并且速度不断提高，有时难以在封装具有大量输入/输出的芯片时应用引线键合技术。因此，倒装芯片(flip chip)技术日益得到重视。已知的是，倒装芯片可以包括凸点(bump)，其形式为焊点或者铜柱。对于焊点或称无引线(LF)凸点而言，两个凸点之间的最小中心距通常大于150μm，其可以应用垂直式探针卡。如果两个凸点之间的最小中心距小于150μm，则可以在焊料与凸点下金属层(UBM)之间增加铜柱以加强稳定性。对于铜柱凸点而言，凸点之间的最小中心距可以在80μm的水平。 

在使用探针卡测试倒装芯片时，需要解决的一个问题是探针针头在焊盘上留下的探针痕迹。更具体地说，当使用一个探针卡在凸点植球(bumping)之前对电学特性进行测试时，探针将不可避免地在操作中在焊盘上的接触区域留下痕迹，这些痕迹转而将降低芯片的性能和/或可靠性。例如，对于焊料凸点而言，探针痕迹将导致凸点与UBM之间的一个或多个针洞(void)，这将削弱耦合强度并且导致凸点在焊料回流期间发生移位甚至脱落。对于铜柱凸点而言，UMB电镀工艺中的强大压力很有可能将铜柱推倒或者导致钝化层中的裂痕。 

有鉴于此，本领域中需要一种新的解决方案，用于在使用探针卡测试倒装芯片上的焊盘的同时消除由探针痕迹导致的问题。 

实用新型内容

为了解决本领中芯片探测的上述以及其他问题，本实用新型的实施例提供用于探测倒装芯片焊盘的新方案。 

在第一方面，本实用新型的实施例提供一种倒装芯片上的焊盘。该焊盘包括：第一部分，用于在所述焊盘上进行凸点植球之前的测试期间与探针设备的一个或多个针头接触；以及第二部分，用于所述凸 点植球、并且在所述测试期间不与所述一个或多个针头接触。 

在此方面，在某些实施例中，所述焊盘的横截面被成形为伸长的形状。在某些实施例中，所述第一部分的面积小于所述第二部分的面积。在某些实施例中，所述第一部分形成于所述焊盘的一侧，并且所述第二部分形成于所述焊盘的相对侧。 

在第二方面，本实用新型的实施例提供一种倒装芯片。该倒装芯片包括第一组根据上文描述的焊盘；以及第二组焊盘，所述第二组焊盘中的每一个焊盘仅在所述测试之后被用于所述凸点植球。 

在此方面，在某些实施例中，所述第一组焊盘形成于所述芯片上靠近所述芯片的边缘的第一区域中，并且所述第二组焊盘形成于所述芯片上比所述第一区域远离所述边缘的第二区域中。在某些实施例中，所述倒装芯片进一步包括第三组焊盘，所述第三组焊盘中的每一个焊盘仅用于在所述测试期间与所述探针设备的所述一个或多个针头接触。在某些实施例中，所述第三组焊盘形成于所述芯片上处于所述第一区域与所述第二区域之间的第三区域中。